建筑热湿环境二

室内显热热源包括照明、电器设备、人员

显热热源散热的形式辐射：进入墙体内表面、空调辐射板、透过玻璃窗到室外、其它室内物体表面（家具、人体等）；对流：直接进入空气。显热热源辐射散热的波长特征可见光和近红外线：灯具、高温热源（电炉等）长波辐射：人体、常温设备第二节房间冷负荷的形成及其计算方法概述室内产热1室外的产热围护结构的热作用过程：无论是通过围护结构的传热传湿还是室内产热产湿，其作用形式包括对流换热（对流质交换）、导热（水蒸汽渗透）和辐射三种形式。对流换热(对流质交换)围护结构传热传湿室内产热产湿辐射导热(水蒸汽渗透)2冷负荷与热负荷冷负荷：维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内从室内除去的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。如果把潜热负荷表示为单位时间内排除的水分，则又可称作湿负荷。热负荷：维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内向室内加入的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。如果只控制室内温度，则热负荷就只包括显热负荷。3得热(HeatGainHG)：某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热<0，意味着房间失去热量。围护结构热过程特点：由于围护结构热惯性的存在，通过围护结构的得热量与外扰之间存在着衰减和延迟的关系。得热潜热显热辐射得热对流得热4通过围护结构的显热得热

通过围护结构的显热得热通过非透明围护结构的热传导通过玻璃窗的得热外表面对流换热外表面日射通过墙体导热两种方式机理不同5负荷的大小与去除或补充热量的方式有关

常规的送风方式空调需要去除的是进入到空气中的得热量。冷辐射板空调需要去除的热量除了进入到空气中的热量外，还包括贮存在热表面上的热量。6得热与冷负荷的关系

冷负荷与得热有关，但不一定相等决定因素空调形式

送风：负荷＝对流部分辐射：负荷＝对流部分＋辐射部分热源特性：对流与辐射的比例是多少？围护结构热工性能：蓄热能力如何？如果内表面完全绝热呢？房间的构造（角系数）注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！7各种得热进入空气的途径潜热得热、渗透空气得热得热立刻成为瞬时冷负荷通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室内显热源散热对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存在延迟。8得热与冷负荷的关系9房间空气的热平衡关系

排除的对流热＋空气的显热增值＝

室内热源对流得热＋壁面对流得热＋渗透得热1011室内热源对流得热室内热源得热＝室内热源对流得热＋热源向空调辐射板的辐射＋热源向壁面的辐射12壁面而对流晒得热通过粘围护辛结构局的导会热得播热＋本略壁面乞获得源的通括过玻陕璃窗骑的日朴射得期热＝羞壁面领对流溜得热＋本惩壁面炎向空火调辐探射设妇备的营辐射＋本芽壁面每向其序他壁抗面的刊长波非辐射＋本阶壁面只向热假源的害辐射Qcond13人体拘得热栽量14房间矩的总外冷负匹荷房间反的各颈种得迁热空气赤的显嫌热增倍值内表理面辐冷射导搅致的传挨热量慰差值得热和冷负荷的差值房间饰空气四热平合衡的路数学卵表达洗式对辐逮射项冤进行肤了线屯性化略而导屿出15空气饺渗透侦带来沈的得韵热夏季设：室抵内外抱温差写小，程风压俘是主诸要动停力冬季闪：室闯内外照温差夺大，嘉热压饭作用乖往往屿强于鸣风压观，造从成底脉层房甚间热辆负荷睬偏大躬。因色此冬运季冷眠风渗怨透往纲往不共可忽配略。理论默求解逐方法岸：网钩络平仗衡法夸，数窃值求浅解《流幼体网戒络原小理》哨课程咐将介逼绍工程衔应用察：缝彻隙法驱、换屿气次扬数法161946.USA1950s.USSR1967.Canada典型就负荷裤计算夫方法册原理招介绍目的缺：使捕负荷陪计算念能够型在工半程应蒙用中克实施发展喷：由不区炊分得问热和喇冷负磁荷发展耻到考劲虑二店者的除区别17稳态杆算法不考吐虑建嚼筑蓄凑热，让负荷罚预测训值偏贤大动态腥算法俭，积拦分变买换求仁解微学分方栗程冷负窜荷系暑数法舱、谐纠波反警应法易：夏雄季设挂计日循动态若模拟搜。计算尘机模郑拟软鹊件DO耍E2齐(美岛国)哥、H案AS蓝P(扔日本忽)、谣ES蜘P(疤英国)De窜ST珠(清横华)常用胡的负名荷求面解法18模拟偿分析私软件GA痛TE旺，6推0年扒代末跳，美才国，唐稳态卖计算现在美国漠：D长OE朽-2越、B窗LA告ST貌、E攻ne柔rg咳yP杆lu家s、强NB奥SL弱D英国熊：E陷SP日本伯：H盒AS退P中国佛：D夹eS遵T19模拟检分析贝软件租：美国伐，反撒应系返数法DO友E-极2由美沸国能掀源部梨主持巡寿，美协国驰LB劣NL条开发爱，于委19新79杀年首汁次发爱布的鼻建筑县全年利逐时村能耗舌模拟号软件渣，是雀目前尝国际晶上应盆用最售普遍恒的建击筑热抵模拟均商用祥软件匹，用另户数震估计嚼达到霸10叮00战~2码50袖0家蜘，遍肺及4卷0多禁个国轻家。条其中挺冷热蚊负荷柴模拟职部分港采用步的是溪反应驼系数铺法，啄假定抄室内榴温度票恒定泻，不祥考虑旦不同蔬房间泥之间雀的相感互影史响。En雅er锯gy决Pl热us美国匹LB庙NL舞9摩0年卖代开册发的优商用摆、教录学研吓究用搭的建毯筑热扰模拟探软件阵。采犬用的户是传运递函查数法僵（反屈应系铜数法网）。20模拟惯分析致软件缴：欧洲料，有蛋限差冤分法ES城PES饮P(源ES刘P-烈r)孔是由披英国逃St俱ra炕th钢cl寇yd霜e大旷学的荒能量探系统船研究撕组1绑97裙7－系19堡84休年间肿开发平的建任筑与压设备惨系统饿能耗将动态僻模拟史软件闷。负涉荷算敢法采敏用的后是有梦限差垫分法亲求解冶一维浩传热犯过程石，而逃不需接要对乐基本角传热怒方程软进行虚线性雅化，守因此贩可模悲拟具灭有非刑线性弯部件宁的建贯筑的管热过哲程，鉴如有宁特隆垮布墙法(T省ro林mb钥e麻wa阀ll车)侵或相气变材耕料等健变物停性材另料的嗓建筑朋。采巧用的勤时间阶步长汽通常税以分各钟为痰单位歌。该幕软件堆对计晓算机递的速夏度和夕内存逐有较啦高要辜求。21模拟陡分析戴软件腊：中国衬，状教态空桌间法De岛ST90泽年代励清华页大学秃开发敢的建陪筑与出HV钞AC矩系统冶分析姜和辅般助设己计软草件。妨负荷授模拟犯部分融采用目状态清空间浑法，郊即采线用现预代控狐制论孝中的记“状托态空放间”妨的概裁念，觉把建坦筑物淹的热远过程勺模型全表示显成：状态畏空间议法的贵求解崇是在寻空间欢上进蛇行离铁散，僵在时江间上读保持久连续支。对茶于多斑个房歪间的境建筑锯，可歇对各粮围护部结构就和空它间列宿出方烈程联装立求构解，烂因此县可处胆理多桐房间化问题它。其解爹的稳拥定性箭及误苹差与向时间读步长拣无关牧，因电此求服解过罚程所熟取时刃间步惭长可胀大至暖1小讯时，政小至推数秒克钟，胸而有递限差乌分法觉只能跌取较姜小的闷时间晕步长饭以保浊证解琴的精彻度和启稳定霸性。超但状幸态空片间法变与反瞒应系盛数法垦和谐税波反汪应法节相同丝式之处悟是均毁要求再系统瓦线性之化，闻不能摔处理则相变除墙体柳材料赞、变犹表面屈换热洪系数疲、变采物性笨等非乎线性既问题躬。224.闭2.绸2稳借态计显算方武法方法采用双室内逝外瞬川时温呆差或晌平均舍温差摇，负逝荷与伙以往运时刻驻的传献热状痕况无半关：的Q分＝K桨FT特点简单略，可五手工厉计算未考天虑围烛护结幼构的券蓄热训性能壳，计职算误把差偏叙大应用央条件蓄热贝小的架轻型王简易蛛围护蚕结构室内款外温绿差平兄均值愿远远贼大于声室内脑外温咐度的雪波动笨值23稳态虎算法补举例蔬：北桨京室怪外气耻温和辣室内挎控制略温度哑比较244－25第三小类边茅界条李件：太难附求解悦了！非均原匀板卖壁的盼不稳棕定传玩热:其中政内表钟面长鼻波辐表射：积分仪变换免法基拿本原晶理(1食)4.涉2房间邮冷负垒荷的瘦形成喷及其讯计算坑方法馅概述4.特2.励3基非土透明虫体围递护结选构冷耕负荷压及谐艳波反俘应系减数法254－26积分包变换锋法基法本原吹理(2芦)对于鲁常系渠数的剧线性漏偏微喜分方假程，宿采用下积分犁变换冷如傅立邮叶变劝换或拉普励拉斯认变换。积分孙变换项的概姜念是把酒函数概从一殃个域螺中移须到另招一个拖域中举，在默这个亲新的隶域中蚂，函姐数呈很现较斑简单督的形塌式，妨因此猴可以扮求出五解析修解。钢然后挤再对啦求得在的变魂换后号的方羡程解踪蝶进行聚逆变舞换，量获得患最终誉的解熊。B域械：问被题容忙易求隙解对函献数进冷行积分咐变换求解A域租：问伍题难饱以求省解对函帮数解病进行积分畏逆变缓换获得祥解4.厕2房间鹿冷负算荷的富形成珠及其浅计算殿方法泻概述4.值2.前3劈燕非设透明钱体围屿护结好构冷颠负荷赠及谐抱波反攻应系绪数法如何废选用报？偏微乳分方脊程变换询为常微葛分方陪程常微芝分方吊程变换奸为代数软方程264－27拉普执拉斯仙变换秧的解形式圈：传锅递矩策阵或s-传递溜函数传递溜函数问题电的解积分师变换赖法基溪本原嫁理(3勾)4.穿2房间炊冷负择荷的畅形成村及其效计算棋方法稻概述4.脱2.莲3侧非也透明知体围秒护结婆构冷真负荷刊及谐夹波反显应系挥数法系统Input(t)Output(t)274－28叠加单元剥扰量

扰量τ单元嫩扰量波响应响应τ分解拉普让拉斯叮变换：热爹传递冠过程乐是线央性定留常系誓统傅立垮叶变唇换：扰添量周础期变纷化Z变钻换：扰煌量非规养则变痒化扰量扰量Input()ττ室外参数τ三角扣波分励解谐波痒反应扔法叠加坏条件化：线性牺定常剩系统传递询函数冷负梯荷系本数法积分幅变换姓法基斜本原语理(4酱)284－29谐波豆反应蹦法：任何亮一连削续可霉导曲槐线均懒可分扇解为圾正(余)弦波稠之和再。把箱外扰谋分解绘为余寇弦波活，分贪别求甩出每愉个正(余)弦波猛外扰途的室框内响届应，识并进掀行叠芽加。典型袄扰量村输入瓶：室接外空移气温便度，戏输出纱：室漠内壁诵温反应币系数悦法(冷负商荷系贝数法)：任何节连续最曲线志均可柴离散天为脉兔冲波搁之和吴。将颈外扰杜分解饼为脉校冲，滨分别着求得蒜脉冲适外扰遗的室磁内响液应，腰再进索行叠守加获颠得室灭内负闲荷。对应叶离散叮系统存，拉需普拉办斯变痕换转妨化为Z变换典型报扰量扭输入腔：室献内热颤源得丘热，熟输出吓：室索内负钱荷积分矮变换豆法基时本原诉理(5使)4.堡2房间彻冷负桥荷的辣形成堂及其版计算伍方法风概述4.采2.页3厕非喜透明虾体围候护结创构冷台负荷碧及谐陷波反久应系勒数法294－30＝＋＋16.9℃-55152535450144028804320576072008640-200200144028804320576072008640-7.507.5050100150武汉少市室僚外干搞球温短度的甚全年疏变化傅立游叶级碑数分教解谐波旨反应添法(1椅)4.书2.旨3晋非传透明旋体围最护结蓝构冷宜负荷做及谐徒波反伐应系贩数法304－31室外纵温度抹按余每弦波谨（傅兵氏级达数）悉分解夺（负乳荷为益各阶素余弦牧波响扬应之汽和）饶——筹——谐波纳反应无计算伤方法波幅扬的衰景减相位雕的延县迟系统tz,n()n,n()扰量响应ntz,除pAnT/笋ntzτn△n,n=An/n＝△tz,n/n室外荒空气磁综合练温度室内混壁面评温度扰量响应扰量响应?An＝△tz,nBn＝△n,n谐波修反应嫩法(2般)——单一蝇谐波4.宵2.搭3祝非饺透明肾体围爸护结蜓构冷类负荷纷及谐关波反勇应系搅数法谐波盛反应须法314－32室外空气综合温度1阶谐波2阶谐波3阶谐波时刻/h平均值n、n——贿围护槽结构柏对n火阶综合田温度扰量亲传至内表形面的衰狱减度江及相状位延孙迟时省间，裕定义杀：对于执谐波谣叠加惜的室亏外(旧综合饼)空浑气温拾度：如用秀振幅剥表示雄：谐波久反应量法(3吐)——多阶渔谐波4.龟2.翼3竿非减透明监体围涛护结漆构冷移负荷祝及谐摧波反呈应系穴数法324－33双向(谐波)变化抖——捞叠加凤计算稳定励传热滚：tz,舞p、tn,恋p→qn,滑p=K（tz,技p－tn,斜p）①qn()=①+②+③＝qn,励p+△qn1()+△qn2()tn=C,仅巩△tz()作用稀:△tz()→△n()→采△qn1()交②tz=C,仅珠△tn()作用缠:△tn()→△n()→秆△qn2()手③外表章面瞬宏时得福热：内表携面瞬远时放菠热：取得νn、n的途痛径：大量罗性能程试验册得到爪（但叔很有吸限）哀，目雁前手麻册中弓的大仅部分变数据原属这为类；理论财计算然得到赖（见4.劈燕1.仿2）。（传量入室战内的声得热奖量）谐波慌反应孟法(4伙)——得热别计算4.乌2.稍3蔬非疼透明苍体围筒护结暗构冷然负荷红及谐团波反景应系剪数法334－34外表慢面太凤阳吸散收系喘数房间详的衰漆减与椅延迟负荷泻温差n’,饱岛’n冷负兄荷温初度谐波慌反应衔法(6皱)——工程讲简便图计算英方法4.斜2.稿3兼非睛透明论体围天护结抵构冷宴负荷呢及谐忌波反蜘应系妄数法n’,假测’n344－35软件名功能负荷计算方法条件DOE-2（美）全年逐时能耗模拟反应系数法恒物性ESP（英）建筑、设备系统能耗有限差分法变物性EnergyPlus（美）建筑、设备系统能耗传递函数法(反应系数法)恒物性HASP(日本)建筑、设备系统能耗热平衡法恒物性DeST(中)建筑、设备系统能耗状态空间法恒物性其他还有：BLAST（美）、NBSLD（美）计算肾机模灶拟分测析软微件概须况z4.麦2房间孔冷负乓荷的够形成帐及其姓计算侧方法赌概述4.露2.屿3偏非雷透明引体围夸护结泼构冷努负荷部及谐训波反犹应系拘数法354－36DO骆E-嚷2(D激es考ig态nof剧E末xp盛er辫ie派nc仗e)由美恭国能铜源部凭主持步，美归国LB蕉NL开发狡，于19显79年首拨次发惜布的建筑蹦全年岭逐时便能耗煤模拟软件惭，是遣目前忌国际叼上应火用最杯普遍诵的建剪筑热触模拟觉商用梯软件毅，用徒户数光估计散达到10挨00栗~2匀50扭0家，猛遍及40多个梯国家起。其拆中冷著热负征荷模壮拟部储分采首用的光是反应罢系数良法，假鞭定室内徒温度奶恒定，不敲考虑璃不同摆房间匹之间译的相僵互影病响。En转er夜gy移Pl墓us美国LB乔NL碍9帜0年代辨开发牢的商昂用、铃教学搞研究固用的建筑矛热、蹄光模片拟＋系统软件灭。采勿用的围是传递涛函数略法（反肃应系攻数法纸）。z计算判机模配拟分此析软芝件概信况364－37ES泊P-坑r(E鸦ne佩rg蛾y谱Si捏mu老la帆ti芝on艳P话ro穿gr弱am划f疫or估R阳es位ea绑rc跑h)ES雪P(排ES秤P-是r)是由碌英国St爱ra惨th忧cl泊yd俭e大学校的能奖量系将统研贝究组19普77－19破84年间延开发拣的建筑主环境蕉与设秋备系万统能耗哭动态讽模拟纸软件窃。负喂荷算湿法采艳用的舌是有限嫂差分拾法求解路一维被传热招过程脱，而不需要对弊基本哭传热斩方程仰进行线性呜化，因铸此可模溉拟具有非线湾性部威件的建赚筑的楚热过当程，苍如有流特隆完布墙(T系ro央mb誉e塘wa吹ll所)或相截变材日料等萍变物踪蝶性材瓶料的壁建筑宰。采粱用的已时间嫩步长寄通常蒜以分纱钟为比单位宁。该挡软件价对计谅算机抽的速替度和犹内存通有较炭高要京求。HA逝SP(H饺ea辛ti志ng眯,A仆ir投-c养on担di赵ti月on废in室g乘an映d轮Sa斯ni狭ta后y据En柜gi百ne这er饭in磁g茫Pr砍og避ra被m)日本19释71开发雨，采政用热平药衡方召法动态摘计算粥负荷防，强月化建画筑并味考虑葵系统注的能是耗模英拟软较件。z计算宜机模栽拟分长析软挠件概亦况374－38De注ST(D貌es孝ig桨ne双r’调s至Si处mu阴la孙ti沈on枣T丹oo薄lk床it叮)90年代不清华童大学战开发机的建筑与HV衣AC系统勤分析和辅助北设计傍软件。负潮荷模园拟部借分采猾用状素态空付间法忧，即央采用权现代愈控制板论中脑的“状态躲空间”的概验念，宅把建终筑物厅的热略过程乔模型裂表示萍成：状态运空间钉法的求啦解是毫在空间精上进行离散，在时间育上保持连续。对照于多腔个房络间的娱建筑配，可川对各茫围护柱结构沃和空亏间列葱出方绿程联御立求翼解，储因此可处篇理多共房间问题营。其解离的稳驰定性境及误额差与瓣时间捞步长护无关币，因旅此求太解过碍程所迟取时应间步射长可搞大至1小时以，小蹄至数律秒钟经，而装有限腔差分论法只咸能取凶较小灰的时忍间步纷长以勉保证玻解的派精度孩和稳介定性墨。但状态盼空间驼法与可反应刘系数梨法和财谐波烛反应翠法相僻同之会处是艰均要槽求系肠统线寨性化享，不能魔处理相变沙墙体遮材料士、变皱表面柏换热江系数帖、变衫物性范等非板线性遗问题。z分阶由段计算征机模逮拟分革析软喊件概悄况384－39日射辫得热温差颂传热甚得热得热列分析孙：——玻璃咏吸收沈的太俗阳辐敏射向臣室内弄传入买的分萄额4.薯2房间灯冷负娘荷的嘴形成汗及其馆计算诞方法扔概述4.牢2.密4助半史透明伏体围勤护结滋构得造热与轿负荷乘及其烈节能国方法半透怠明体堆围护细结构矩得热1.榆日射杜透射概得热2.亦内壁浇面对纳流得嚼热：抛日射统吸热缺得热直、温宝差传款热得纹热q=煌Iq=袄I394－40定义郑：日射薯得热煮因数处理外方法形：先解标准酿玻璃得热丘，其他获玻璃澡则采乓用修棋正系曲数半透帜明体胸围护失结构山得热工程侦处理沈：定义锹标准花玻璃标准患玻璃伙：我国问采用倚3m灯m厚雾的普请通玻娇璃当随入射床角为i=0时，=0翼.8寄，=0励.0桐74研，=0宗.1尸26标准各玻璃绍日射知得热——稼日射跌得热沾因数Ds404－41吸热喘玻璃岩：在玻扮璃中逃添加剩金属兆离子极或某架些物牛质形异成着棋色玻陷璃，探获得策较高箭吸收违率。20世纪60年代泰流行——丰富辱色彩。反射标玻璃陶：在玻既璃表贡面附斩加一冈层膜更，使姐之反咽射更涝多太宝阳辐考射，弓获得斑较高腾反射适率。20年代70世纪帅流行——映射职景色。吸热炮玻璃与反恳射玻个璃比柔较玻璃躁温度虹：吧3廊1.厉4℃39捉.5旧℃36革.8卸℃比较车条件执：厚薯度3漠mm舞，环多境：站32打℃，坏室内僻：2找4℃秘，太锅阳日惰射强按度：孕60音0W成/m2，温佩差传舒热：升49押.4喇W/全m2普通秋玻璃吸热决玻璃反射央玻璃0.865

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